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【锌电】JACS：牺牲溶剂化壳实现富含氟化物的有机-无机梯度界面相

时间：2023-10-09 来源： 浏览：

【锌电】JACS：牺牲溶剂化壳实现富含氟化物的有机-无机梯度界面相

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锌金属电池受到水腐蚀的强烈阻碍，因为溶剂化的锌离子会不断地将活性水分子带到电极/电解液界面。
在这里， 阿贡国家实验室Jiantao Li，洛桑联邦理工学院Kangning Zhao，浙江大学陆俊教授 报道了一种牺牲溶剂化壳，以排斥电极/电解质界面上的活泼水分子，并帮助形成富氟的有机−无机梯度固体电解质界面层。
文章要点
1 ） 甲醇和Zn(CF 3 SO 3 ) 2 的同时牺牲过程导致了梯度SEI层，表面是富有机的(CH 2 OC−和C 5 产物)，底部是富无机的(ZnF 2 )，结合了离子快速扩散和高柔韧性的优点。
2 ） 结果表明，甲醇添加剂可在铜箔上实现无腐蚀脱锌/电镀300次，平均库仑效率为99.5%，在锌/锌对称电池中，40mA/cm 2 的累积电镀容量达到了创纪录的10Ah/cm 2 。更重要的是，在超低N/P比为2时，实用化的VO2//20μm厚锌板全电池具有4.7 mAh/cm 2 的高面积容量，稳定地工作在250次以上，为其在网格型储能设备中的应用奠定了基础。此外，将20 μm厚的锌直接用于商业级面积容量(4.7 mAh/cm -2 )的全锌电池，将简化制造工艺，促进商用固定式锌电池的发展。
参考文献
Wangwang Xu, et al, Fluoride-Rich, Organic−Inorganic Gradient Interphase Enabled by Sacrificial Solvation Shells for Reversible Zinc Metal Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c06523
https://doi.org/10.1021/jacs.3c06523

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